CN101011251B - 用于产生相位对比图像的放射装置的焦点/检测器系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于产生投影或断层造影相位对比图像的X射线设备(1)的焦点/检测器系统(F₁，D)，其至少包括具有焦点(F₁)和设置在焦点一侧的源光栅(G₀)的辐射源(2)，该源光栅设置在辐射路径中并产生射线相干的X射线场；具有多个相邻设置的光栅/检测器模块(G_Dx)的检测器装置，这些检测器模块分别具有相继设置在辐射方向上的至少一个用于产生第一相干图案的相位光栅(G_1x)、用于产生另一个相干图案的分析光栅(G_2x)、平面设置的检测器元件(D_x)，其中，所有光栅(G₀，G_1x，G_2x)的各光栅线相互平行地取向。本发明还涉及焦点/检测器系统在用于产生投影图像的X射线系统、C型设备和CT系统中的使用。

Description

用于产生相位对比图像的放射装置的焦点/检测器系统

技术领域

本发明涉及一种用于产生投影的和断层造影的相位对比图像的X射线装置的焦点/检测器系统，其由具有焦点的辐射源、用于检测X射线的检测器装置和一组X射线光栅组成，这些光栅用于确定X射线在穿过检查对象时的相移。

背景技术

在计算机断层造影中通常借助对穿过检查对象的X射线的吸收测量来拍摄检查对象、尤其是患者的断层造影图像，其中辐射源一般围绕检查对象圆形或螺旋形地运动，并且在面对辐射源的一侧，用检测器、大多数情况是具有多个检测器元件的多行检测器测量射线在穿过检查对象时对该射线的吸收。为了进行断层造影成像，从所测量的所有测量的空间射线的吸收数据中再现断层造影截面图像或立体数据。利用这些计算机断层造影图像可以非常好地显示对象中的吸收差异，但是只能不足够详细地显示化学成分类似的部位，这些部位按照自然特性还具有相似的吸收特性。

此外还公知在射线穿过检查对象时的相移效应明显比被射线穿过的物质的吸收效应更强。这种相移按照公知方式采用两个干涉光栅来测量。关于干涉测量方法例如参阅“X-ray phase imaging with a grating interferometer，T.Weitkamp等，2005年8月8日/Vol.12，No.16/OPTICS EXPRESS”。在该方法中用相干X射线透射检查对象，然后使检查对象穿过光栅对，并紧接在第二光栅之后测量辐射强度。第一光栅产生相干图案，该相干图案借助第二光栅在位于其后的检测器上映射为莫尔图案。如果稍微移动第二光栅，则该莫尔图案也同样移动，也就是在第二光栅之后的检测器中的空间强度发生变化，可以相对于第二光栅的移动确定该变化。如果根据第二光栅的移动路径为该光栅的每个检测器元件、也就是为每个射线绘制强度变化，则可以确定各射线的相移。该方法的问题在于，并且因此而不能应用于更大对象的计算机断层造影实践的是，其需要非常小的辐射源，因为需要相干射线来构成相干图案。

在上述文献中展示的方法需要具有特别小焦点的辐射源，从而所采用的射线具有足够大的空间相干性。但是在使用这种小焦点时不会给出足以检查更大对象的剂量功率。但是还存在采用单色的相干射线如同步射线作为辐射源的可能性，由此导致CT系统的构造非常昂贵，从而不能广泛地应用。

该问题可以这样处理，即在辐射路径中的焦点/检测器组合内，直接与焦点连接地设置第一吸收光栅。光栅线的方向平行于跟随在检查对象后的干涉光栅的光栅线。

第一光栅的缝隙产生特定能量的单独的相干射线场，该射线场足以借助在辐射方向上设置在对象后面的相位光栅产生本身公知的相干图案。

通过这种方式可以采用具有对应于CT系统或透射光X射线系统中常规X射线管的展幅的辐射源，从而例如在一般的医疗诊断领域内可以借助X射线设备拍摄出很好区分的软组织图像。

在实现这种用于测量大对象如患者的相移的X射线设备时表明，存在的基本问题是要制造足够大的相位和分析光栅从而使得可以覆盖在这样的检查中所需要的大检测器。另一个问题在于，难以操纵移动该分析光栅所需要的机械装置，尤其是在检测器要高速旋转的计算机断层造影设备中，从而可能在X射线光栅太大的情况下仅仅由于该光栅的不稳定而产生太大的移动，从而导致在记录相移时产生太强的误差。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于找到一种用于产生投影或断层造影的相位对比图像的X射线设备的焦点/检测器系统，该系统足以维持更小尺寸的X射线光栅，同时对该光栅的机械稳定性的要求较小。

本发明人已经认识到，可以模块化地构造焦点/检测器系统，使得在焦点的辐射路径中一方面将唯一的源光栅用于产生准相干的射线，其中在检测器一侧采用模块化构造的相位和分析光栅组，其中每个光栅可以毫无问题地具有通过常规的晶片生产制造的尺寸。通常该尺寸是大约5×5cm²的晶片尺寸或类似构造的数量级为15×2cm²的晶片。在使用这种紧凑型光栅的情况下可以构造由焦点一侧的相位光栅、随后的分析光栅和直接位于分析光栅之后的部分检测器组成的单个模块，该部分检测器本身又由多个检测器元件组成。

根据不同的光栅/检测器模块的结构，可以为了测量透射检查对象的射线的相移而将该模块的分析光栅单独移动。但还可以针对一行检测器模块一起驱动设置在该行中的分析光栅。但要指出，该驱动不是本发明的光栅/检测器模块的必要前提条件，因为当检测器的空间分辨率足够时用于测量相移的分析光栅的移动不是必需的。

根据本发明的该基本思想，发明人提出一种用于产生投影或断层造影相位对比图像的X射线设备的焦点/检测器系统，该系统至少包括以下元件：

具有焦点和设置在焦点一侧的源光栅的辐射源，该源光栅设置在辐射路径中并产生射线相干的X射线场，

具有多个相邻设置的检测器模块的检测器装置，这些检测器模块分别具有相继设置在辐射方向上的：

至少一个相位光栅，用于产生第一相干图案，

分析光栅，用于产生另一个相干图案，以及

平面设置的检测器元件，

其中所有光栅的各个光栅线相互平行地取向。

如上所述，焦点/检测器系统的这种结构使得可以使用比较小的X射线光栅，这些光栅可以毫无问题地通过常规的晶片生产方式制造。

原理上存在这样的可能性：不同地实施模块变形，从而例如可以使该模块的相位光栅和分析光栅通过光栅线形成的光栅面相互平行地取向，或者存在这样的可能性：使光栅面分别垂直于一条从焦点到检测器模块延伸并与光栅面相交的射线。

在首次提到的变形中，通过该方式既为相位光栅和后面的分析光栅必要时也为分析光栅后面的检测器阵列形成一个共同的光栅面。优选尤其是在使用C型系统时或者在用于产生投影图像的X射线系统中可以这样实施。在此可能出现的问题是不能将较大检测器系统的所有模块构造成相同的。这意味着虽然可以使用相同的光栅系统，但必须将各个光栅“组装”到不同实施的外壳中。

在第二提到的另一变形中产生这样的可能性：例如在CT检测器中将各个光栅面设置为与围绕焦点的球体或圆柱体面相切。例如可以这样进行该设置，即分别与光栅面垂直相交的射线是在相应的光栅面中心与光栅面相交的中心射线。

按照该装置的另一个变形，可以这样设置光栅/检测器模块，使得所有相位光栅的光栅面的中心点与焦点的距离相同。也就是说光栅/检测器模块设置在围绕焦点的球形的特定的一段上。在此优选可以是这样的结构：其中各模块的所有相位光栅的光栅面的中心点和/或所有分析光栅的光栅面的中心点和/或所有检测器平面的中心点与焦点的距离都相同。在这些变形中的出发点分别是光栅面本身构造为平坦的。但是还可以以对应于球体表面的分段来构成各光栅/检测器模块的相位光栅的光栅面和/或分析光栅的光栅面和/或检测器平面，其中以焦点作为中心。

在本发明焦点/检测器系统的另一个变形中，至少具有一个用于将至少一个分析光栅相对于相位光栅垂直于辐射方向和垂直于光栅线的纵向进行相对移动的装置，该装置作用于至少两个光栅/检测器模块的至少两个分析光栅。这意味着在焦点/检测器系统中具有驱动装置或调节装置，该装置驱动不同检测器模块的至少两个分析光栅。例如可以采用这样的实施方式，即多个分析光栅设置在相同的半径或相同的平面上，从而分析光栅的移动与其它设置在该平面上或球体上的分析光栅的位移同时进行。

在另一个变形中，每个光栅/检测器模块都具有一个自己的驱动装置用于分析光栅，从而该驱动装置也只驱动该分析光栅。就驱动装置而言，除了电机式的驱动装置之外还可以例如使用压电元件，其一方面允许非常精确的移动路径，另一方面对在CT检测器中起作用的高离心力有很强的抵抗力。

如果考察焦点/检测器系统中单个光栅/检测器模块的设置，则可以将该光栅/检测器模块例如设置为棋盘状。这是焦点/检测器系统的优选变形，该优选变形可用于C型系统或者产生投影图像的X射线系统。

对于具有嵌入支架的检测器的CT系统，特别优选的是将各个光栅/检测器模块在从焦点看过去的投影中形成一个单独的行。这样这种检测器模块就没有方形或近似方形的结构，而是定向在CT系统的z方向上，从而基于多行相邻设置的检测器元件还构造为多行或很多行检测器的检测器只具有唯一的一行检测器模块。但要指出在本发明的范围内还存在其它可能的结构。

按照本发明应当这样构造和设置光栅/检测器模块，使得每个光栅/检测器模块及其光栅设置一尤其是与焦点一侧的源光栅结合一满足以下几何条件：

$p_0=p_2\×\frac{l}{d}$

$p_1=2\×\frac{p_0\×p_2}{p_0+p_2}$

$d=\frac{l\×d^{\≡}}{l-d^{\≡}},$ 其中 $d^{\≡}=\frac{1}{2}\×\left(\frac{p_1^2}{4\mathrm{\λ}}\right)$

$h_1=\frac{\mathrm{\λ}}{2(n-1)}$

其中：

p₀＝源光栅G₀的光栅周期，

p₁＝相位光栅G₁的光栅周期，

p₂＝分析光栅G₂的光栅周期，

d＝在扇形辐射几何中相位光栅G₁与分析光栅G₂之间的距离，

d^≡＝在平行几何中相位光栅G₁与分析光栅G₂之间的距离，

l＝源光栅G₀与相位光栅G₁之间的距离，

λ＝所选择的射线的波长，

h₁＝相位光栅G₁在辐射方向上的栅条高度，

n＝相位光栅G₁的光栅材料的折射率。

根据本发明的基本思想，本发明人建议上述焦点/检测器系统例如用在利用至少一个焦点/检测器系统产生投影相位对比图像的X射线系统中。

此外这种焦点/检测器系统还可以用在可用于产生投影和断层造影相位对比图像的C型系统中。

此外和特别优选的，发明人建议将所述焦点/检测器系统用在产生断层造影相位对比图像的X射线CT系统中，其中该X射线CT系统可以具有至少一个按照上述方式的焦点/检测器系统，或者可以具有多个分别设置在可旋转支架上的焦点/检测器系统。如果使用多个焦点/检测器系统，则可以将这些系统角度错开地以及在CT系统的系统轴方向上错开地设置。其组合同样在本发明的范围中。

在本发明的范围内还涉及一种用于对检查对象、优选患者产生断层造影图像的方法，其中执行至少以下方法步骤：

利用上述类型的至少一个模块化构造的焦点/检测器系统圆形或螺旋形地扫描检查对象，其中通过利用分别错开设置的分析光栅进行的至少3次强度测量获得射线在穿过对象时的相移，

对于由于检测器的模块化结构而不能测量或不能精确测量的射线来说，通过对相邻值进行插值获得相移，

从测量的射线相移和通过插值确定的射线相移中再现断层造影的相位对比图像。

通过这种方式来补偿这种焦点/检测器系统的模块化结构的问题，由此由于检测器模块的冲击平面区域内的非任意排列密度而使得进行不太均匀的扫描。通过对未测量的值的相应插值，可以实现相应的平衡。

附图说明

下面借助附图中的优选实施例详细描述本发明，其中只显示理解本发明所需要的特征。在此使用以下附图标记：1：CT系统；2：第一X射线管；3：第一检测器；4：第二X射线管；5：第二检测器；6：支架外壳；7：患者；8：患者卧榻；9：系统轴；10：控制和计算单元；11：存储器；12：压电元件；13：弹簧元件；14：光栅/检测器模块的侧壁；D：整个检测器；Di：一个光栅/检测器模块的检测器；Dx：检测器模块；d：在扇形辐射几何中相位光栅G₁与分析光栅G₂之间的距离；d^≡：在平行几何中相位光栅G₁与分析光栅G₂之间的距离；F₁：焦点；G₀：源光栅；G₁，G_1i：相位光栅；G₂，G_2i：分析光栅；G_Dx：光栅/检测器模块；h₀：源光栅的栅条高度；h₁：相位光栅的栅条高度；h₂：分析光栅的栅条高度；l：源光栅G₀与相位光栅G₁之间的距离；n：相位光栅的光栅材料的折射率；P：患者；p₀：源光栅G₀的光栅周期；p₁：相位光栅G₁的光栅周期；P₂：分析光栅G₂的光栅周期；Prg_x：程序；S：系统轴；x_G：分析光栅的位移；λ：X射线的波长。

附图具体示出：

图1是具有用于确定相移的光栅组的焦点/检测器系统的三维示意图；

图2是具有3个光栅/检测器模块的焦点/检测器系统的三维示意图；

图3是由8个光栅/检测器模块组成的CT检测器的俯视图；

图4是图3的CT检测器的光栅/检测器模块垂直于系统轴的横截面；

图5是用于拍摄投影的相位对比图像的检测器的俯视图，该检测器由8×6个棋盘状组合的光栅/检测器模块组成；

图6是具有平面光栅及平面检测器的C型系统的焦点/检测器系统的三维图；

图7是具有移动装置的分析光栅的截面；

图8是具有本发明的焦点/检测器系统的X射线CT系统的三维视图。

具体实施方式

图1示出X射线CT的焦点/检测器系统以及位于辐射路径中作为检查对象的患者P的示意三维显示。焦点F₁和检测器D设置在这里未详细示出的支架上，并围绕系统轴S圆形地运动。如果另外在焦点/检测器系统旋转期间还使患者在系统轴方向上线性移动，则对患者P形成本身公知的螺旋形扫描。在焦点/检测器系统的辐射路径中设置了3个X射线光栅G₀、G₁和G₂，其中也称为源光栅的第一光栅G₀直接与焦点F₁相邻，并被X射线穿透。在X射线的延伸方向上，在第一光栅之后接着是实际的检查对象或患者P。在位于系统轴S另一侧的检测器D前首先是称为相位光栅的第二光栅G₁。该第二光栅之后在辐射方向上接着是称为分析光栅的第三光栅G₂，优选该第三光栅直接设置在检测器D之前。检测器D具有至少一行多个检测器元件，优选将检测器D构造成多行检测器，该检测器具有很多平行设置的检测器行，每一行具有很多检测器元件。焦点F₁和各检测器元件之间的连接线分别代表在扫描时空间中的X射线，其强度变化将通过相应的检测器元件来测量。

要指出，在属于这里提到的CT系统类的所谓C型设备的情况下，检测器D没有构造为围绕焦点F₁的圆柱体段，而是像示出的那样具有平面形状。在投影的X射线系统中，这种X射线系统在扫描过程中没有围绕检查对象的运动，通常同样将检测器D构造为平面的。

光栅G₀至G₂的光栅线这样定向，使得所有三个光栅的光栅线相互平行。此外优选但不是必需的是，光栅线平行于或垂直于系统轴S地定向。在所示变形中，光栅G₀至G₂构造为平面的并垂直于焦点中点和检测器中点之间的中心线。

第一光栅G₀具有光栅线的周期p₀和光栅栅条高度h₀。相应的，光栅G₁和G₂分别具有高度h₁和h₂以及周期p₁和p₂。为了使本发明的方法发挥作用，需要将光栅G₀和G₁之间的间隔l以及光栅G₁和G₂之间的间隔d设置为特定的比例。在此下式成立：

$p_0=p_2\×\frac{l}{d}.$

检测器D₁的检测器元件与最后一个光栅G₂之间的距离不大。在此应当这样选择相位光栅的栅条高度h₁，使得相应于所考察的波长、即考察的X射线的能量以及关于相应的光栅材料以下等式成立：

$h_1=\frac{\mathrm{\λ}}{2(n-1)}$

在此n是指光栅材料的折射率，λ是应当对其测量相移的X射线的波长。优选将该光栅调节到对应于所采用的阳极的X射线频谱中的特征线的能量。

分析光栅的高度h₂必须足以在被X射线穿过的栅条和光栅的最大可能的空闲位置之间产生有效的吸收差异，以便在背面产生相应的莫尔图案。

此外在光栅组中以下几何关系也成立：

$p_1=2\×\frac{p_0\×p_2}{p_0+p_2}$

和

$d=\frac{l\×d^{\≡}}{l-d^{\≡}},$ 其中 $d^{\≡}=\frac{1}{2}\×\left(\frac{p_1^2}{4\mathrm{\λ}}\right)$

其中，d^≡是在假定平行几何的情况下相位光栅G₁与分析光栅G₂之间的距离，d是在扇形辐射几何的情况下相位光栅G₁与分析光栅G₂之间的距离。

从该图中可以看出，假定相位光栅G₁与分析光栅G₂的尺寸是在晶片的正常规制造之外几乎不能再显示或者至少不能再成本低廉地实施的大小。因此在本发明中建议将光栅G₁和G₂分为模块。例如如图1所示可以在系统轴方向上划分光栅G₁和G₂，从而形成长的光栅元件，但是这些光栅元件必须按照模块的形式固定在焦点/检测器元件中。在图1的示意图中这样设置各个相位光栅和分析光栅，使得所有相位光栅一起设置在共同的平面上，而模块的分析光栅同样也形成一个共同的光栅平面。

在图2中示出另一个变形。在此在所显示的焦点/检测器系统中与图1类似同样示出唯一的源光栅G₀，但在检测器一侧焦点/检测器系统由3个光栅/检测器模块组成，其中相位光栅和分析光栅以及每个模块的检测器元件的平面相互平行，所有3个光栅/检测器模块与焦点F₁成扇形地设置。每个模块由相位光栅G_1x、在辐射方向上跟随在后的分析光栅G_2x以及直接跟随在后的检测器模块D_x组成，其中每个检测器模块由多个棋盘状设置的检测器元件组成，但在此没有示出这些检测器元件。

如果进一步细化焦点/检测器系统的这种结构以采用多个检测器模块，则在从焦点的投影中看去像在图3示出的光栅/检测器模块的设置。在此示出8块扇形设置的光栅/检测器模块，其中在该光栅/检测器模块中的光栅线垂直于系统轴取向。

如果将该配置与系统轴垂直，则得到如图4所示的图。图4示出8个光栅/检测器模块G_D1至G_D8的扇形配置，这些模块的截面构造为矩形并分别具有一个相位光栅G_1x、后面跟随着分析光栅G_2x和检测器模块D_x。从该图中可以看出，在远离焦点一侧的结构中在检测器模块D_x的区域中分别形成一个空隙。类似的空隙例如可以单独通过模块外壳的最终厚度形成。这样的空隙还导致扫描时产生空隙或者至少产生扫描误差和伪影。为此优选通过插值来桥接这样的区域或者这样使这些区域相互平衡，使得避免成像中的伪影。这优选在产生完整的投影数据组时就实施或者还可以相应地处理已完成的立体数据组。

在图3和图4中示出用于具有旋转支架的CT系统的检测器结构，而在图5中示出用于C型系统或者用于简单的投影式X射线系统的焦点/检测器系统结构。在此，各光栅/检测器模块设置为棋盘形状，其中所采用的所有光栅的光栅线的取向都相同，并与源光栅的取向一致。

在整个焦点/检测器系统中的这种光栅/检测器模块的配置在图6中示出。该图示出按照本发明的焦点/检测器模块以及平面和接近正方形的检测器D，该检测器由多个光栅/检测器模块组成，这些光栅/检测器模块的总和构成相位光栅G₁和后面分析光栅G₂的平面。

图7示出分析光栅区域中在垂直于光栅线的截面中的光栅/检测器模块的详细视图。分析光栅G2的两面张紧在光栅/检测器模块的壁14中，其中在分析光栅G_2i和壁14之间的一侧设置了压电元件12，并在相对的那一侧设置了弹簧元件13。如果向压电元件12施加相应的电压，则发生分析光栅G_2i的纵向移动，为了在分析光栅不同偏转时借助至少3次测量确定射线在该位置的相移而需要该纵向移动。

在图8中示出用于执行本发明方法的完整的计算机CT系统。该图示出CT系统1，该系统具有第一焦点/检测器系统，其包括X射线管2和设置在其对面的检测器3，它们都设置在支架外壳6中未详细示出的支架上。在第一焦点/检测器系统2、3的辐射路径中设置了按照图1至图3的光栅系统，从而可以将位于可在系统轴9纵向上移动的患者卧榻8上的患者7送入第一焦点/检测器系统的辐射路径中，并在那里接受扫描。通过计算和控制单元10执行对CT系统的控制，在该计算和控制单元10的存储器11中存储了用于执行前面描述的本发明方法并从所测量的取决于辐射的相移和吸收中再现相应的断层造影图像的程序Prg₁至Prg_n。

可选的，可以在支架外壳中设置第二焦点/检测器系统来代替唯一的焦点/检测器系统。该第二焦点/检测器系统在图8中通过虚线示出的X射线管4和虚线示出的检测器5表示。

应当理解本发明的上述特征不仅以分别给出的组合还能以其它组合或单独使用，而不会脱离本发明的范围。

Claims (21)

1.一种X射线设备(1)的辐射源和检测器系统(F₁，D)，所述辐射源和检测器系统用于产生投影或断层造影相位对比图像，该系统至少包括：

1.1.具有焦点(F₁)和设置在焦点一侧的源光栅(G₀)的辐射源(2)，该源光栅设置在辐射路径中并产生射线相干的X射线场，

1.2.具有多个相邻的并且设置在围绕焦点(F₁)的至少一个环形轨道上的光栅和检测器模块(G_Dx)的检测器装置，这些检测器模块分别具有相继设置在辐射方向上的：

1.2.1.至少一个相位光栅(G_1x)，用于产生第一相干图案，

1.2.2.分析光栅(G_2x)，用于产生另一个相干图案，以及

1.2.3.平面设置的检测器元件(D_x)，

1.2.4.其中所有光栅(G₀，G_1x，G_2x)的各个光栅线相互平行地取向。

2.根据权利要求1所述的辐射源和检测器系统，其特征在于，所述模块(G_Dx)的相位光栅和分析光栅的由光栅线形成的光栅面相互平行地取向。

3.根据权利要求2所述的辐射源和检测器系统，其特征在于，所述光栅面分别垂直于从焦点到光栅和检测器模块延伸的并与光栅面相交的射线。

4.根据权利要求3所述的辐射源和检测器系统，其特征在于，所述光栅面分别与其垂直相交的射线是在光栅面的相应的中心点与光栅面相交的中心射线。

5.根据权利要求4所述的辐射源和检测器系统，其特征在于，这样设置所述光栅和检测器模块(G_Dx)，使得所有相位光栅的光栅面的中心点与焦点(F₁)的距离相同。

6.根据权利要求4所述的辐射源和检测器系统，其特征在于，这样设置所述光栅和检测器模块(G_Dx)，使得所有分析光栅的光栅面的中心点与焦点(F₁)的距离相同。

7.根据权利要求4所述的辐射源和检测器系统，其特征在于，这样设置所述光栅和检测器模块(G_Dx)，使得由平面地设置的检测器元件的总和构成的所有检测器平面的中心点与焦点(F₁)的距离相同。

8.根据权利要求4所述的辐射源和检测器系统，其特征在于，所述相位光栅的光栅面分别构成在球体表面段上，其中所述焦点(F₁)作为中心。

9.根据权利要求4所述的辐射源和检测器系统，其特征在于，所述分析光栅的光栅面分别构成在球体表面段上，其中所述焦点(F₁)作为中心。

10.根据权利要求4所述的辐射源和检测器系统，其特征在于，所述光栅和检测器模块(G_Dx)的由平面设置的检测器元件的总和构成的检测器平面分别构成在球体表面段上，其中所述焦点(F₁)作为中心。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的辐射源和检测器系统，其特征在于，至少具有一个用于将至少一个分析光栅(G_2x)相对于相位光栅(G_1x)垂直于辐射方向和垂直于光栅线的纵向进行相对移动的装置(12，13)，该装置作用于至少两个光栅和检测器模块(G_Dx)的至少两个分析光栅(G_2x)。

12.根据权利要求1至10中任一项所述的辐射源和检测器系统，其特征在于，每个光栅和检测器模块(G_Dx)都具有一个用于将该光栅和检测器模块(G_Dx)的分析光栅相对于该光栅和检测器模块(G_Dx)的相位光栅垂直于辐射方向和垂直于光栅线的纵向进行相对移动的装置。

13.根据权利要求1至10中任一项所述的辐射源和检测器系统，其特征在于，所述光栅和检测器模块(G_Dx)在从焦点(F₁)看过去的投影中形成国际象棋棋盘的形状。

14.根据权利要求1至10中任一项所述的辐射源和检测器系统，其特征在于，所述光栅和检测器模块(G_Dx)在从焦点(F₁)看过去的投影中形成一个单独的行。

15.根据权利要求1至10中任一项所述的辐射源和检测器系统，其特征在于，这样构造和设置所述光栅和检测器模块(G_Dx)，使得每个光栅和检测器模块(G_Dx)及其相位光栅装置(G_1x)和分析光栅(G_2x)满足以下几何条件：

$p_0=p_2\×\frac{l}{d}$

$p_1=2\×\frac{p_0\×p_2}{p_0+p_2}$

$h_1=\frac{\mathrm{\λ}}{2(n-1)}$

其中：

p₀＝源光栅G₀的光栅周期，

p₁＝相位光栅G₁的光栅周期，

p₂＝分析光栅G₂的光栅周期，

d＝在扇形辐射几何中相位光栅G₁与分析光栅G₂之间的距离，

d^≡＝在平行几何中相位光栅G₁与分析光栅G₂之间的距离，

l＝源光栅G₀与相位光栅G₁之间的距离，

λ＝所选择的射线的波长，

h₁＝相位光栅G₁在辐射方向上的栅条高度，

n＝相位光栅G₁的光栅材料的折射率。

16.一种X射线系统，用于利用至少一个按照权利要求1至15中任一项所述的辐射源和检测器系统(F₁，D)产生投影相位对比图像。

17.一种X射线C型系统，用于利用至少一个按照权利要求1至15中任一项所述的辐射源和检测器系统(F₁，D)产生投影的和断层造影相位对比图像，其中该辐射源和检测器系统设置在可围绕检查对象旋转的C臂上。

18.一种X射线计算机断层造影系统(1)，用于利用至少一个按照权利要求1至15中任一项所述的辐射源和检测器系统产生断层造影相位对比图像，其中该辐射源和检测器系统设置在可围绕检查对象(7)旋转的支架上。

19.根据权利要求16所述的X射线系统(1)，其特征在于，具有计算单元(10)，用于控制所述分析光栅(G_2x)和根据利用错开设置的不同分析光栅(G_2x)对同一射线的多次强度测量来计算相移

20.一种用于产生检查对象断层造影图像的方法，其中执行至少以下方法步骤：

20.1.利用至少一个根据权利要求1至15中任一项所述的、模块化构造的辐射源和检测器系统(F₁，D)圆形或螺旋形地扫描该检查对象，其中通过利用分别错开设置的分析光栅(G_2x)进行的至少3次强度测量来获得射线在穿过该检查对象(7)时的相移

20.2.对于由于检测器(D)的模块化结构而不能测量或不能精确测量的射线来说，通过对相邻值进行插值来获得相移

20.3.从所测量的射线相移和通过插值确定的射线相移中再现断层造影的相位对比图像。

21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述检查对象为患者(7)。

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